[发明专利]基于线型传感器的结构监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于线型传感器的结构监测方法及系统，通过包含多个线型监测元件的线型传感器感知目标结构的应变、位移、温度或振动，首先将所述线型传感器网状布设在目标结构内或目标结构的表面上，布设完成后获取所述线型传感器的特征点的位置信息，根据所述特征点的位置信息绘制所述线型传感器的形状曲线，各所述线型监测元件获取并输出监测数据，将监测数据标记在形状曲线上。根据线型监测元件的监测数据实时更新形状曲线，并绘制线型传感器的应力状态曲线。本发明提供的建筑结构监测系统通过将形状曲线显示在三维空间坐标系中，形状曲线与监测位置及应力状态曲线三者直观地呈现出建筑结构的整体变形，为判断结构物安全状态提供可靠依据。

技术领域

本发明属于对建筑结构进行监测的技术领域，特别是涉及一种基于线型传感器的结构监测方法。

背景技术

随着光纤传感技术、阵列位移传感技术的发展，线型传感器在土工工程监测中的应用越来越广泛，然而，现有的基于线型传感器的监测技术尚不能实现监测对象的三维网状监测。尤其针对大跨结构和大型穹顶结构这类空间曲面建筑结构，现有的基于线型传感器的监测技术不能全面系统的反应结构位移和应力的监测数据。

专利文献CN104567710A中公开了一种光纤传感的沉管隧道变形监测及受力分析系统及其使用方法，包括选定沉管隧道监测断面若干，每一个监测断面布置有6个监测点，每个监测点固定一个光纤光栅应变传感器，每个断面固定1个光纤光栅温度传感器，构成的是一套可实时监测多点位的应变状况的多断面多点位的分布式网状监测系统。

专利文献CN102346016A中公开了一种采空塌陷区土体水平变形监测方法，埋地油气管道a(2)的正上方安装光纤光栅传感网a(3)，光纤光栅传感网a3由无纺土工布12、光纤光栅钢筋传感器13组成。光纤光栅钢筋传感器交织成“#”字形固定在上下两层无纺土工布12中间，每个光纤光栅钢筋传感器单独为1路。光纤光栅钢筋传感器13测量无纺土工布12各点的应变，通过最小二乘法将数据进行拟合确定水平变形函数并求取函数最大值，函数最大值即为土体水平变形值。

以上两篇专利文献通过将多个光纤光栅传感器分布在目标结构上实现对目标结构的应变监测。监测过程中监测到结构发生应变后，对应变部位进行维护时，经常不能快速定位发生变形的部位。根据应变监测结果对已发生应变的部位附近的结构进行加固时，凭借理论计算和过往经验，施工成本和预防效果常有事倍功半的情况。

发明内容

本发明提供了一种基于线型传感器的结构监测方法及系统，能够准确地定位应变的部位在目标结构上的具体位置，并提供变形区域的范围，对结构整体的变形有直观准确的显示，为施工提供可靠依据。

本发明提供了一种基于线型传感器的建筑结构监测方法，

所述线型传感器包含多条线型监测元件；

所述结构监测方法包含以下步骤：

S1，将若干所述线型传感器网状布设在目标结构内或表面上；

S2, 获取所述线型传感器的端点的位置信息；

S3，根据所述线型传感器的端点的位置信息，绘制所述线型传感器的形状曲线；

S4，所述线型监测元件获取并输出监测数据；

S5,将所述监测数据标记在所述形状曲线上，根据所述线型监测元件的输出实时更新所述形状曲线上标记的监测数据；

根据所述监测数据更新所述形状曲线，并绘制各线型传感器的应力状态曲线；

其中，所述监测数据在所述形状曲线上的标记位置对应于输出该监测数据的监测元件在所述形状曲线上的位置。

在一种实施方式中，所述步骤S2中，还包括获取若干所述线型传感器相交而产生的交点的位置信息；